技术特征：
1.一种基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，包括：对目标配电网的所有主变节点进行编号，确定编号结果；根据拓扑分析，对每台主变相邻馈线进行馈线识别，确定单路径转供馈线和多路径转供馈线，其中，所述单路径转供馈线是指某负荷停电时只有一条恢复路径，所述多路径转供馈线是指某负荷停电时有至少2条的恢复路径；根据所述编号结果，对所述目标配电网进行拓扑分析，构建配电网主变关联矩阵；随机将一个正常主变假设为故障主变，根据所述配电网主变关联矩阵确定所述故障主变的直连主变和次连主变，并由此确定负荷转移区域，其中所述直连主变为与所述故障主变存在联络关系的主变，所述次连主变为与所述直连主变存在着联络关系的主变；确定每一条多路径转供馈线的负荷转移系数；根据所述单路径转供馈线、所述多路径转供馈线和所述负荷转移系数，以最大可恢复供电量作为目标构建目标函数，以线路约束和主变约束构建约束条件，建立最优化问题，并利用整数规划法求解所述最优化问题，确定转供路径方案和最大可恢复供电量；根据所述转供路径方案，确定主变过载向量，其中，所述主变过载向量包括每台主变的过载容量；判断所述主变过载向量中每台主变的过载容量是否全部小于或等于0，若是，则进一步判断所述转供路径方案的最大可恢复供电量是否大于或等于所述故障主变的正常电量，若是，则保留所述转供路径方案；重复确定转供路径方案30次，根据全部保留的转供路径方案，确定转供路径选择集合；确定本区域的最低要求供电量，以及确定所述转供路径选择集合中每种转供路径方案下电力系统总能量，确定目标转供路径方案，并进一步根据所述目标转供路径方案，确定最优转供路径哈希表，其中，所述本区域的最低要求供电量为当前状态下的整个电力系统总能量，所述目标转供路径方案是指电力系统总能量大于或等于所述最低要求供电量的转供路径方案，所述最优转供路径哈希表以目标转供路径方案下电力系统总能量为键，并以对应目标转供路径方案为值；根据所述每种转供路径方案下电力系统总能量，按照从小到大对所述最优转供路径哈希表进行排序处理，确定有序转供路径；利用仿真程序对所述有序转供路径中的转供路径方案进行遍历处理，包括对所述有序转供路径中的转供路径方案进行电力转供后的电力潮流断面，若所述有序转供路径中的转供路径方案满足预设的电网安全稳定条件，则确定最佳转供路径；若所述假设为故障主变的正常主变存在转供需求，则输出所述最优转供路径。2.根据权利要求1所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，所述根据所述编号结果，对所述目标配电网进行拓扑分析，构建配电网主变关联矩阵，包括：通过如下公式构建所述配电网主变关联矩阵：其中，a表示配电网主变关联矩阵，m表示编号为id
m
的主变节点，n表示编号为id
n
的主变
节点，a
mn
＝1表示两主变之间为联通状态，a
mn
＝0表示两主变之间为断开状态。3.根据权利要求1所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，所述确定每一条多路径转供馈线的负荷转移系数包括：针对任一多路径转供馈线，获取转供路径上的需要动作的联络开关总数量，以及获取需要动作的联络开关闭合所花费的时间；根据转供路径上的需要动作的联络开关总数量和需要动作的联络开关闭合所花费的时间，确定所述任一多路径转供馈线的负荷转移系数；确定每一条多路径转供馈线的负荷转移系数。4.根据权利要求3所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，所述根据转供路径上的需要动作的联络开关总数量和需要动作的联络开关闭合所花费的时间，确定所述任一多路径转供馈线的负荷转移系数，包括：通过如下公式确定所述任一多路径转供馈线的负荷转移系数：其中，w
j
表示多路径转供馈线j的负荷转移系数，u表示转供路径上的需要动作的联络开关总数量，k表示所述转供路径上的每一个需要动作的联络开关，c
k
表示需要动作的联络开关闭合所花费的时间。5.根据权利要求1所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，所述根据所述单路径转供馈线、所述多路径转供馈线和所述负荷转移系数，以最大可恢复供电量作为目标构建目标函数，以线路约束和主变约束构建约束条件，建立最优化问题，包括：获取单路径转供馈线上所需转供的负荷量、多路径转供馈线上所需转供的负荷量、单路径转供馈线的数量和多路径转供馈线的数量，并进一步根据预设的单路径转供馈线恢复系数和预设的多路径转供馈线恢复系数，以最大可恢复供电量作为目标构建目标函数；获取单路径转供馈线转移侧线路的额定容量、单路径转供馈线转移侧线路的初始负载率、多路径转供馈线的线路容量、多路径转供馈线的初始负载率、所有转移至同一主变的单路径和多路径转供馈线的集合、所述同一主变的限定容量、所述同一主变的初始负载率和所述同一主变的最大允许负载率，并进一步根据所述单路径转供馈线上所需转供的负荷量、所述多路径转供馈线上所需转供的负荷量、所述单路径转供馈线恢复系数、所述多路径转供馈线恢复系数和所述每一条多路径转供馈线的负荷转移系数，以线路约束和主变约束构建约束条件；根据所述目标函数和所述约束条件，建立最优化问题。6.根据权利要求5所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，所述根据所述单路径转供馈线、所述多路径转供馈线和所述负荷转移系数，以最大可恢复供电量作为目标构建目标函数，以线路约束和主变约束构建约束条件，建立最优化问题，包括：通过如下公式建立最优化问题：
其中，f表示最大可恢复供电量，x
i
表示第i条单路径转供馈线上所需转供的负荷量，y
j
表示第j条多路径转供馈线上所需转供的负荷量，n表示单路径转供馈线的数量，m表示多路径转供馈线的数量，α
i
表示单路径转供馈线恢复系数，β
j
表示多路径转供馈线恢复系数，r
i
表示第i条单路径转供馈线转移侧线路的额定容量，a
i
表示第i条单路径转供馈线转移侧线路的初始负载率，r
j
表示多路径转供馈线j的线路容量，b
j
表示多路径转供馈线j的初始负载率，w
j
表示多路径转供馈线j的负荷转移系数，ω表示所有转移至同一主变的单路径和多路径转供馈线的集合，u
l
表示所述同一主变的限定容量，e
l
表示所述同一主变的初始负载率，e
lmax
表示所述同一主变的最大允许负载率。7.根据权利要求1所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，所述根据所述转供路径方案，确定主变过载向量，包括：根据所述转供路径方案，获取单路径转供馈线上所需转供的负荷量和多路径转供馈线上所需转供的负荷量，以及针对任一台主变，获取所有转移至所述任一台主变的单路径和多路径转供馈线的集合、所述任一台主变的限定容量、所述任一台主变的最大允许负载率和所述任一台主变的初始负载率；根据所述单路径转供馈线上所需转供的负荷量、所述多路径转供馈线上所需转供的负荷量、所有转移至所述任一台主变的单路径和多路径转供馈线的集合、所述任一台主变的限定容量、所述任一台主变的最大允许负载率和所述任一台主变的初始负载率，确定所述任一台主变的过载容量；根据所述任一台主变的过载容量，确定主变过载向量。8.根据权利要求7所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在于，所述根据所述单路径转供馈线上所需转供的负荷量、所述多路径转供馈线上所需转供的负荷量、所有转移至所述任一台主变的单路径和多路径转供馈线的集合、所述任一台主变的限定容量、所述任一台主变的最大允许负载率和所述任一台主变的初始负载率，确定所述任一台主变的过载容量，包括；通过如下公式确定所述任一台主变的过载容量：其中，p
k
表示第k台主变的过载容量，ω
k
表示所有转移至第k台主变的单路径和多路径转供馈线的集合，x
i
表示第i条单路径转供馈线上所需转供的负荷量，y
j
表示第j条多路径转供馈线上所需转供的负荷量，u
k
表示第k台主变的限定容量，e
kmax
表示第k台主变的最大允许负载率，e
k
表示第k台主变的初始负载率。9.根据权利要求1所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，其特征在
于，所述判断所述主变过载向量中每台主变的过载容量是否全部小于或等于0，包括：若所述主变过载向量中存在过载容量大于0的主变，则将过载容量大于0的主变对应的直连主变设置为新的故障主变，进行次连主变向直连主变的转供，并重新确定转供路径方案。10.一种基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别装置，其特征在于，所述基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别装置应用于权利要求1-9任一项所述的基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法，所述基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别装置包括：编号模块，用于对目标配电网的所有主变节点进行编号，确定编号结果；馈线识别模块，用于根据拓扑分析，对每台主变相邻馈线进行馈线识别，确定单路径转供馈线和多路径转供馈线，其中，所述单路径转供馈线是指某负荷停电时只有一条恢复路径，所述多路径转供馈线是指某负荷停电时有至少2条的恢复路径；矩阵构建模块，用于根据所述编号结果，对所述目标配电网进行拓扑分析，构建配电网主变关联矩阵；直连次连主变确定模块，用于随机将一个正常主变假设为故障主变，根据所述配电网主变关联矩阵确定所述故障主变的直连主变和次连主变，并由此确定负荷转移区域，其中所述直连主变为与所述故障主变存在联络关系的主变，所述次连主变为与所述直连主变存在着联络关系的主变；负荷转移系数确定模块，用于确定每一条多路径转供馈线的负荷转移系数；转供路径方案确定模块，用于根据所述单路径转供馈线、所述多路径转供馈线和所述负荷转移系数，以最大可恢复供电量作为目标构建目标函数，以线路约束和主变约束构建约束条件，建立最优化问题，并利用整数规划法求解所述最优化问题，确定转供路径方案和最大可恢复供电量；主变过载向量确定模块，用于根据所述转供路径方案，确定主变过载向量，其中，所述主变过载向量包括每台主变的过载容量；过载容量判断模块，用于判断所述主变过载向量中每台主变的过载容量是否全部小于或等于0，若是，则进一步判断所述转供路径方案的最大可恢复供电量是否大于或等于所述故障主变的正常电量，若是，则保留所述转供路径方案；转供路径选择集合确定模块，用于重复确定转供路径方案30次，根据全部保留的转供路径方案，确定转供路径选择集合；哈希表确定模块，用于确定本区域的最低要求供电量，以及确定所述转供路径选择集合中每种转供路径方案下电力系统总能量，确定目标转供路径方案，并进一步根据所述目标转供路径方案，确定最优转供路径哈希表，其中，所述本区域的最低要求供电量为当前状态下的整个电力系统总能量，所述目标转供路径方案是指电力系统总能量大于或等于所述最低要求供电量的转供路径方案，所述最优转供路径哈希表以目标转供路径方案下电力系统总能量为键，并以对应目标转供路径方案为值；有序转供路径确定模块，用于根据所述每种转供路径方案下电力系统总能量，按照从小到大对所述最优转供路径哈希表进行排序处理，确定有序转供路径；最佳转供路径确定模块，用于利用仿真程序对所述有序转供路径中的转供路径方案进
行遍历处理，包括对所述有序转供路径中的转供路径方案进行电力转供后的电力潮流断面，若所述有序转供路径中的转供路径方案满足预设的电网安全稳定条件，则确定最佳转供路径；最优转供路径输出模块，用于若所述假设为故障主变的正常主变存在转供需求，则输出所述最优转供路径。
技术总结
本申请涉及配电网拓扑技术领域，公开了一种基于配电网图拓扑简化的多级转供路径识别方法及装置，该方法首先将配电网中的所有主变进行编号，根据拓扑分析对配电网线路进行单路径和多路径转供馈线的识别，并构建主变关联矩阵和负荷转移区域，然后求解最优化问题得到最大可恢复供电量和转供路径方案，对符合要求的转供路径方案求取电力系统总能量，并根据总能量由小到大对转供路径方案进行排序，最后输出能够负荷电力系统安全性测试的总能量最小的转供路径。本申请随机选择主变提前进行发生问题时转供路径的获取，先求得该主变总能量和转供路径方案；同时本申请会在有多种转供路径方案后筛选出能够满足要求的最佳转供路径方案，提高方法的适应性。提高方法的适应性。提高方法的适应性。
技术研发人员：叶迪卓然 陈烨 赵新冬 徐春雷 陈锦铭 许扬 谭晶 毕晓甜 郭雅娟 袁栋 刘利国 蔡云峰 娄征 程力涵 焦昊 李岩
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司 江苏省电力试验研究院有限公司
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/7/15